2024–2025学年高一化学必修第一册同步学与练（人教版）第11课 碳酸钠与碳酸氢钠（原卷版）

第11课碳酸钠与碳酸氢钠001学习目标1．通过实验探究，结合盐的通性认识碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。2．了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。3．知道候氏制碱法的原料及反应原理。002预习导学自主梳理碳酸钠属于盐类为何叫纯碱？工业上是如何生产纯碱的？苏打和小苏打的性质有何不同？一、碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1g)，完成下列实验，并将实验现象和相应结论填入下表：操作Na2CO3NaHCO3(1)观察外观并进行描述白色粉末细小的白色晶体(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化粉末结块变成晶体；放热，温度计的示数明显升高晶体部分溶解；吸热，温度计的示数降低(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水，用力振荡，有何现象完全溶解部分溶解(4)分别向(3)所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象溶液变红色溶液变微红色初步结论加水先变成含结晶水的晶体(Na2CO3·xH2O)，溶液碱性比NaHCO3强加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3弱二、碳酸钠、碳酸氢钠与盐、碱的反应物质盐碱操作现象产生白色沉淀产生白色沉淀，有气体生成产生白色沉淀产生白色沉淀三、碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验操作实验现象化学方程式及结论棉花球沾有白色无水硫酸铜粉末小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊。Na2CO3受热不分解NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强四、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较实验装置实验操作实验现象离子方程式及结论在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大。NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体多且剧烈。Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋CO2↑＋H2O、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋CO2↑＋H2O。1．鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法有哪些？2．将稀盐酸滴加到碳酸钠溶液中至碳酸钠完全反应，写出整个过程中反应的离子方程式。预习检测1．（2023学年辽宁辽阳上学期期中）将下列某种试剂滴入烧杯中(如图所示)，能使烧杯中的液体由无色变为红色的试剂为A． B．C． D．2．（2023年陕西省安康市期中）下列有关各种物质的物理性质的叙述中不正确的是A．金属钠的氧化物都是淡黄色的固体 B．金属钠的密度比水小C．纯碱和小苏打都能溶于水 D．鉴别碳酸钠和碳酸钾可以使用焰色反应3．（2023年陕西省安康市期中）有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水B．分别配成溶液，再加入NaOH溶液C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D．分别配成溶液，再进行焰色试验4．（2022年四川广安期末）除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是A．过滤一下 B．加入NaOH溶液C．配成溶液后通入CO2 D．将混合物加热5．（2022年江西省九校期中联考）下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是A．相同条件下在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3B．相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3＞NaHCO3C．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3D．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成CO2的质量：Na2CO3＞NaHCO36．（2023年河北省唐山市十县一中联盟上学期期中）为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是A．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体B．CO2气体(HCl)：饱和Na2CO3溶液C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤►环节一碳酸钠与碳酸氢钠的性质情境材料去污粉主要是由碳酸钠界面活性剂，加了少量白土，摩擦剂，香精，功能性成分等复配而成的粉末产品，主要可以分为家居去污粉和工业去污粉，家居去污粉主要是用于清除瓷砖、家电、锅具、餐具、厨房水槽、浴缸等地方的污垢，让他们使用去污粉后能够焕然一新，不滋生各种菌类；工业去污粉主要是用在加工车间，方便去除污染物对加工件的影响。去污粉主要是由碳酸钠界面活性剂，加了少量白土，摩擦剂，香精，功能性成分等复配而成的粉末产品，主要可以分为家居去污粉和工业去污粉，家居去污粉主要是用于清除瓷砖、家电、锅具、餐具、厨房水槽、浴缸等地方的污垢，让他们使用去污粉后能够焕然一新，不滋生各种菌类；工业去污粉主要是用在加工车间，方便去除污染物对加工件的影响。适应症：用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感（烧心）、反酸。苏打饼干的做法食材面粉150克油30克酵母3克盐1克小苏打1克温水适量问题探究1．去污物中的小苏打属于_______(填字母)A．酸类 B．盐类 C．碱类 D．氧化物2．去污物除去油渍，是因为苏打的溶液呈________，能和油脂发生反应。3．小苏打治疗胃酸过多的离子方程式为__________________________________________，焙烘法制饼干的化学方程式为__________________________________________。要点归纳一、物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色状态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水可溶于水，比Na2CO3小二、化学性质物质Na2CO3NaHCO3与盐反应Na2CO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl2NaHCO3＋CaCl2CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O与碱反应NaOH不反应NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2OCa(OH)2Na2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2NaOHCa(OH)2少量：2NaHCO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2OCa(OH)2过量：NaHCO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋NaOH＋H2O与酸反应盐酸过量：Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O盐酸少量：Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaClNaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O与CO2反应Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3不反应热稳定性稳定2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O相互转化用途制玻璃、造纸、洗涤剂发酵粉、灭火剂、治胃酸过多1．在饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2，会有沉淀生成：Na2CO3(饱和)＋CO2＋H2O2NaHCO3↓。2．碳酸钠与盐酸反应，滴加顺序不同，反应现象不同：①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)：立即产生大量的气泡，反应为Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O。②向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生。反应为Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。3．HCO－在强酸与强碱溶液中，均不能存在！Ca2＋与HCO－只有存在极稀的溶液中。4．在书写NaHCO3与Ca(OH)2反应时，将量少物质的化学计量数定为1，再配平其他物质的化学计量数。典例精讲【例1】（2023年辽宁省葫芦岛市期中）为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了以下四种不同的方案，其中方法和现象判断正确的是A．分别加入盐酸溶液，看有无气泡产生B．分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，观察有无白色沉淀C．用铂丝蘸取固体在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色D．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊【例2】（2023年山东省潍坊市期中）将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中，加热至270℃，使其充分反应，最后测得生成的气体和剩余固体均由两种物质组成，则其组成应是生成气体剩余固体A．CO2、H2O(g)Na2CO3、Na2O2B．H2O(g)、O2Na2CO3、NaHCO3C．H2O(g)、O2Na2CO3、NaOHD．H2O(g)、O2NaOH、Na2O2A．A B．B C．C D．D【例3】（2022年安徽省池州市贵池区期中）下列实验方案中，不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是A．取ag混合物充分加热，剩余固体质量为bgB．取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到bg溶液C．取ag混合物与足量稀盐酸反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体D．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg►环节二候氏制碱法情境材料19261926年，我国化工专家侯德榜创造出的“侯氏制碱法”，结束了由美、英、法等国垄断世界纯碱市场的时代。其基本工业流程如图：问题探究1．上述物质中属于酸式盐的是___________。2．能否先通CO2后通NH3？3．“侯氏制碱法”中除水外，能够循环利用的物质是___________和___________(填化学式)要点归纳三、侯氏制碱法原料NH3、CO2、饱和食盐水原理往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。NH3＋CO2＋H2ONH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)NaHCO3↓＋NH4Cl总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑生产流程不能先通入CO2、再通入NH3至饱和。典例精讲【例4】（2022年江苏省徐州市第七中学期中）“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是A．用图1所示装置制取CO2气体B．用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质C．用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体D．用图4所示装置加热分解制取Na2CO3【例5】(2023届江苏无锡上学期期中)地球海洋是巨大的物质资源宝库，有待于人们进一步开发、利用和保护。氯化钠在海水中的质量分数为2.72％，是海水中含量最多的盐。从远古时代开始，人们就掌握了从海水中获取食盐的方法。近代以来，随着科学技术和化学工业的发展，人们在工业上以氯化钠为原料进一步制备金属钠、氯气、烧碱、碳酸氢钠和碳酸钠，并以氯气、烧碱等为原料进一步从海洋中提取出溴、碘、镁。这些海洋化工产品为化学工业生产体系输送了大量的基础原料，为人类的可持续发展做出了重要贡献。用下列装置模拟侯氏制碱法的部分工艺。下列对于该实验方案的说法不正确的是A．装置Ⅰ中使用小颗粒CaCO3可加快气体生成B．装置Ⅱ中的试剂可使用饱和Na2CO3溶液C．装置Ⅲ中使用冰水可促进NaHCO3析出D．侯氏制碱法可以实现CO2的循环利用004课堂总结碳酸钠与碳酸氢钠性质对比溶水热效应水溶性热稳定性碱性与酸反应速率苏打放热苏打＞小苏打苏打＞小苏打苏打＞小苏打苏打＜小苏打化学性质盐通性与盐反应BaCl2＋Na2CO3BaCO3↓＋2NaCl与碱反应Ca(OH)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOHNaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O与酸反应2HCl＋Na2CO32NaCl＋CO2↑＋H2OHCl＋NaHCO3NaCl＋CO2↑＋H2O稳定性2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O水解性均可与水反应，溶液呈碱性（苏打溶液碱性较强，用作洗涤剂；小苏打碱性弱，用于治疗胃酸过多）与CO2反应Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO300503强化训练1．（2023年广东省中山市上学期期中）下列关于钠及其化合物的说法正确的是A．纯碱可用于治疗胃酸过多B．过氧化钠只具有还原性C．钠燃烧时发出黄色的火焰D．氧化钠可用作供氧剂2．（2022年湖北省期中）为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是A．CO2气体(HCl)，饱和NaHCO3溶液B．Na2CO3固体(NaHCO3)，加热至不再产生气体C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物放在氧气中加热D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(NO3)2溶液，过滤3．（2023年广东省中山市上学期期中）为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，4位同学分别设过了下列四种不同的方法，其中不可行的是A．各取少量试管中，分别滴入少量水，用温度计测量其温度B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D．分别配成物质的量浓度相同的溶液，滴加酚酞观察其颜色深浅4．（2022年吉林省洮南市第一中学期中）侯德榜是我国近代化学工业的人之一、他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有：反应Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl反应Ⅱ：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O下列制取少量Na2CO3的实验原理和装置不能达到实验目的的是A．图甲：制取CO2 B．图乙：除去CO2中的HClC．图丙：制取Na2CO3 D．图丁：制取NaHCO35．（2023年辽宁省葫芦岛市期中）200mL含有0.20mol碳酸钠的溶液和200mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是A．2.5mol·L－1 B．1.5mol·L－1C．0.18mol·L－1 D．0.24mol·L－16．（2023年四川省成都市郫都区期中）下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，正确的是A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3B．常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3C．等质量的固体分别与足量的盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3＞NaHCO3D．等浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO37．（2023年河南省安阳市期中）侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有：反应Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl；反应Ⅱ：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。下列装置不能达到相应实验目的的是ABCD除去CO2中HCl制取NaHCO3分离出NaHCO3制取Na2CO3A．A B．B C．C D．D8．（2023年四川省成都市四县区期中）“侯氏制碱法”曾为全球制碱工业做出了巨大贡献。该工艺以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，主要的化学反应方程式为：NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O该工艺的简易装置如下图所示。下列说法错误的是A．甲装置发生反应的